Κύριο ενδιαφέρον μας είναι η βιογένεση των μιτοχονδρίων και η σημασία τους στην υγεία και την παθοφυσιολογία. Το γεγονός ότι περίπου το 30% του ανθρώπινου πρωτεινώματος είναι πρωτεΐνες που στοχεύονται ενδοκυττάρια σε διαμερίσματα διαφορετικά από τη σύνθεση τους, τονίζει τη σημασία των διαδικασιών σωστής ενδοκυτταρικής στόχευσης πρωτεινών για τη γενικότερη λειτουργία των κυττάρων. Τα μιτοχόνδρια είναι ζωτικής σημασίας για το μεταβολισμό της ενέργειας και για τη φυσιολογία, και ταυτόχρονα παίζουν σημαντικό ρόλο σε παθολογικές καταστάσεις (νευροεκφύλιση, καρκίνος) και στον π[ρογραμματισμένο κυτταρικό θάνατο. Η βιογένεση των μιτοχονδρίωμ εξαρτάται απόλυτα από τις διαδικασίες στόχευσης και μεταφοράς πρωτεινών στα μιτοχόνδρια μια και περισσότερο από το 98% του μιτοχονδριακού πρωτεινώματος είναι πρωτεΐνες που στοχεύονται από το κυτταρόπλασμα. Η έρευνα μας επικεντρώνεται στις πρωτεΐνες του διαμεμβρανικού χώρου των μιτοχονδρίων που εμπλέκονται στην αναπνοή, ομοιόσταση μετάλλων και την απόπτωση και υφίστανται οξειδωτική αναδίπλωση με την υιοθέτηση ενδομοριακών δισουλφιδικών δεσμών. Μελετάμε τα πρωτεινικά σύμπλοκα που ελέγχουν αυτή τη διαδικασία, τον μοριακό μηχανισμό της, τη δομική βάση της καθώς επίσης και τη σημασία της για την φυσιολογία των κυττάρων. Συνδυάζουμε προσεγγίσεις μοριακής / κυτταρικής βιολογία (μεταλλαξιγένεση, γενετική ανάλυση με μοντέλο τον σακχαρομύκητα S. cerevisiae, συνεστιακή μικροσκοπία, κλασμάτωση των κυττάρων), βιοχημικό χαρακτηρισμό (καθαρισμός πρωτεϊνών, χημική διασύνδεση, ενζυμικές αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, ανασύσταση με καθαρισμένες πρωτείνες, πειράματα εισόδου σε απομονωμένα μιτοχόνδρια), η πρωτεϊνωματική ανάλυση (bottom-up και top-down) και βιοφυσικές αναλύσεις (σκέδαση φωτός, φθορισμομετρία, κυκλική διχρωισμός, θερμιδομετρία). Οι συνεχιζόμενες προσπάθειες μας στοχεύουν στην αξιοποίηση των ανακαλύψεων μας σε βασικές έννοιες, στα συστατικά μόρια (πρωτείνες και μικρά μόρια) της διαδικασίας οξειδωτικής αναδίπλωσης στα μιτοχόνδρια, και στους μοριακούς μηχανισμούς στην διασύνδεση αυτών με μηχανισμούς γενικότερης κυτταρικής σηματοδότησης/οξειδωτικού στρές και μεταβολικών μονοπατιών που καθορίζουν τη φυσιολογία των κυττάρων.

Επιλεγμένες Δημοσιεύσεις
Banci L., Bertini I., Calderone, V., Cefaro C., Ciofi-Baffoni S., Gallo A., Kallergi, E., Lionaki, E., Pozidis, C. Tokatlidis K. (2011) Molecular recognition and substrate mimicry drive the electron transfer process between MIA40 and ALR. Proc Natl Acad. Sci USA 108: 4811-4816.

Banci L., Bertini I., Cefaro C., Cenacchi, L., Ciofi-Baffoni S., Felli, I.C., Gallo A., Gonnelli, L., Luchinat, E., Sideris D.P. Tokatlidis K. (2010) A molecular chaperone function of Mia40 triggers consecutive induced folding steps of the substrate in mitochondrial protein import. Proc Natl Acad. Sci USA 107: 20190-20195.

Banci L., Bertini I., Cefaro C., Ciofi-Baffoni S., Gallo A., Martinelli M., Sideris DP, Katrakili N. Tokatlidis K. (2009) MIA40 is an oxidoreductase catalyzing oxidative protein folding in mitochondria. Nature Structural and Molecular Biology 16: 198-206.

Sideris, D.P., Petrakis, N., Katrakili, N., Mikropoulou, D., Gallo, A., Ciofi-Baffoni, S., Banci, L., Bertini, I., Tokatlidis, K. (2009) A novel targeting signal primes precursors for correct cysteine docking onto Mia40 in the mitochondrial intermembrane space. J. Cell Biol. 187: 1007-1022.

Tokatlidis, K., Junne, T., Moes, S., Schatz, G., Glick, B.S. Kronidou, N. (1996) Translocation arrest of an intramitochondrial sorting signal next to Tim11p, a novel protein of the inner membrane import site. Nature 384: 585-588.